Absolut magnitude
Harlow Shapleys arbete var beroende av en annan astronoms arbete, Henrietta Swan Leavitt. Leavitt fastställde att variabla stjärnor kunde användas för att bestämma astronomiska avstånd. Nyckeln till detta var förhållandet mellan stjärnans absoluta och uppenbara storhet. Absolut storlek eller ljusstyrka beskriver en stjärnas faktiska inneboende ljusstyrka, medan tydlig magnitud beskriver hur ljus en stjärna verkar vara. Astronomer kan använda skillnaden i en variabel stjärnas absoluta och uppenbara magnitud för att beräkna dess avstånd från jorden.
Cepheid och RR Lyrae Stars
Cepheid och RR Lyrae stjärnor är två typer av variabla stjärnor. Cepheid-variabler har perioder som sträcker sig från 1 till 100 dagar, och de är generellt ganska ljusa. RR Lyrae stjärnor har kortare perioder av en dag eller mindre, och alla har ungefär samma absoluta magnitud. Båda dessa stjärnor kan användas för att avgöra avstånd. Henrietta Leavitt studerade Cepheid-variabler i hennes forskning. Shapley använde däremot RR Lyraes stjärnor för att kartlägga avstånd och fördelningar över galaxen.
Globala kluster
För att genomföra sin forskning såg Shapley på globala kluster runt Vintergatan . Globala kluster är täta samlingar av stjärnor. Shapley kunde använda Cepheid-variablerna i närliggande globulära kluster för att beräkna avstånden till dessa kluster. Några av de mer avlägsna kluster hade inga synliga Cepheid-variabler. I sådana fall använde Shapley den enhetliga ljusstyrkan hos RR Lyrae-stjärnorna för att beräkna avstånd.
Vår position i galaxen
Shapleys undersökning av galaxens globala kluster visade en sfärisk fördelning av kluster. Han antog att galaxens centrum var i centrum av den sfären. Solen var dock inte nära det galaktiska centrumet. Istället var solen mot galaxens kant, ungefär två tredjedelar av vägen från det galaktiska centrumet.
